一种四驱四履带铰接式仿形拖拉机的制作方法

本发明涉及一种农用动力机械，尤其涉及一种四驱四履带铰接式仿形拖拉机。

背景技术：

在中国，由于土地资源稀缺，依靠增加耕种面积较大幅度的农业生产总值难以实现。全面提高农业生产的全程机械化作业，将有效的提高农民的生产积极性，将是提高农业生产总产的有效手段。而农业生产中的关键机械为农用动力，拖拉机作为农用动力的首选动力，其在农业生产的耕作、种植、中耕管理、收获、产后处理等环节中扮演着重要作用。

目前，随着国家对农业支持力度逐年加大，农业产业化得到了迅速发展，农民以及农民组建大量合作社从事农业生产的积极性大大提高。然而，丘陵山区水稻作业机械问题已成了阻碍农业产业化的难题，农民对高性能高水田耕作机械需求欲望强烈。

长期以来国内农机专家与学者从事农用拖拉机的研究工作，取得了一定的发展。发明人基于现有的科学基础，设计了一款四驱四履带铰接式仿形拖拉机，以期更好地满足农业生产需求。

技术实现要素：

本发明的技术目的在于提供一种四驱四履带铰接式仿形拖拉机，以解决上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种四驱四履带铰接式仿形拖拉机，包括动力系统、变速系统、折腰转向系统、后备输出分动箱、液压提升系统、前驱履带轮组系统和后驱履带轮组系统，所述动力系统设置于所述仿形拖拉机的前端，且固接于所述前驱履带轮组系统上，所述变速系统的一端与所述动力系统的输出端连接，另一端固接有折腰转向系统，所述后备输出分动箱固接于所述后驱履带轮组系统上，所述液压提升系统位于所述仿形拖拉机的后端，且与所述后备输出分动箱固接，所述变速系统包括动力输出的第一输出轴、第二输出轴、第三输出轴、第一万向轴、第二万向轴和第三万向轴，所述第一输出轴、第一万向轴、第二输出轴和第二万向轴位于所述变速系统的下端，所述第一输出轴、第一万向轴连接并驱动所述前驱履带轮组系统，所述第二输出轴、第二万向轴连接并驱动所述后驱履带轮组系统，所述第三输出轴、第三万向轴位于所述第二输出轴、第二万向轴的上部，所述第三输出轴、第三万向轴连接并驱动所述后备输出分动箱。

进一步的，所述变速系统为能驱动所述第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴中的至少一个输出轴的变速系统。

进一步的，所述折腰转向系统为液压铰接式折腰转向系统，包括相互铰接的铰接基座和铰接本体，所述铰接基座与所述变速系统固接，所述铰接本体与所述后驱履带轮组系统连接，所述折腰转向系统的两侧各设置有一转向液压油缸，任一所述转向液压油缸包括缸体和活塞杆，所述缸体与所述铰接基座球铰接，所述活塞杆的端部与所述铰接本体球铰接。

进一步的，所述铰接本体上设置有中心管，与所述第三输出轴连接的第三万向轴穿过所述中心管与所述后备输出分动箱连接。

进一步的，所述中心管向所述后备输出分动箱延伸的部分枢接有一转接部，所述转接部与所述后驱履带轮组系统固接。

进一步的，所述前驱履带轮组系统和后驱履带轮组系统均包括驱动桥和位于驱动桥两端的三角履带组件，所述三角履带组件包括履带、驱动轮、支撑轮、张紧轮、仿形转轴、支撑架和支撑座，所述驱动轮与所述驱动桥连接，所述支撑轮和张紧轮枢接在支撑架上，所述履带包覆在所述驱动轮和所述支撑轮和所述张紧轮形成的三角架上，所述支撑架通过所述仿形转轴与所述支撑座枢接，所述支撑座固接在所述驱动桥的下端面上。

进一步的，所述支撑架上设置有两个角度调节杆，所述角度调节杆向所述支撑座延伸，所述支撑座位于两个所述角度调节杆之间，所述支撑架的转动通过所述角度调节杆与所述支撑座的碰触而限位。

进一步的，所述变速系统向后备输出分动箱输出三种动力，分别为540rad/min的固定转速输入、720rad/min的固定转速输入以及同步拖拉机前进速度的驱动动力输入。

进一步的，所述液压提升系统包括u形提升基座、上拉杆、下拉杆和提升油缸，所述u形提升基座与所述后备输出分动箱固接，所述上拉杆位于所述u形提升基座的上部且与所述u形提升基座枢接，所述提升油缸的缸体与所述u形提升基座枢接，所述提升油缸的活塞杆与所述提升杆枢接，所述下拉杆位于所述u形提升基座的下方且与所述后备输出分动箱枢接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明涉及的四驱四履带铰接式仿形拖拉机为四轮同步驱动，且任何档位四驱同步。可通过离合器操纵杆实现成前后桥同步驱动、前桥单独驱动、后桥单独驱动，前后桥都设计有差速器，中间为多自由度的铰接体连接。

2、行走机构可使用橡胶轮胎或三角形式布置的橡胶履带总成，行走机构的履带轮组具有仿地形行走机构，作业在过坎、高低不平的复杂路况时，能实现履带轮组绕仿形转轴转动，保证履带稳定的倾角，从而完成机体的田间通过性，行驶的安全性。并且克服了履带藏泥问题，有自洁功能。

3、本机既可实现整机在折腰铰接部位沿竖直轴线转动，实现折腰转向，实现装有该转向机构的拖拉机完成小半径大转向功能；同时，折腰转向系统还可实现水平方向的转动，保证机器的左右偏摆仿形，配合履带轮组绕仿形转轴转动的仿形功能，最大程度的提高了机体的仿形能力，使机体的履带轮贴合地面，增大了机体的牵引力，实现机体平衡、稳定地在崎岖路况上运行。

4、农机具具有3种动力输出，分别为540rad/min和720rad/min的固定转速输出、同步拖拉机前进速度的驱动动力输出。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的四驱四履带铰接式仿形拖拉机的第一结构示意图；

图2是本发明优选实施例公开的四驱四履带铰接式仿形拖拉机的第二结构示意图；

图3是本发明优选实施例公开的折腰转向系统的安装结构示意图；

图4是本发明优选实施例公开的前驱动履带轮组系统第一结构示意图；

图5是本发明优选实施例公开的前驱动履带轮组系统第二结构示意图；

图6是本发明优选实施例公开的液压提升系统结构示意图；

图7是本发明优选实施例公开的折腰转向系统机构示意图。

图例说明：

2、动力系统；21、柴油机；3、前驱履带轮组系统；31、行走履带；32、驱动轮；33、支撑轮；34、张紧轮；35、轮组支架；36、仿形转轴；37、支撑座；38、前桥驱动轴；39、前桥驱动轴套；310、骑马紧固螺栓；311、差速器；312、角度调节杆；4、后驱履带轮组系统；5、变速系统；51、第一万向轴；52、第二万向轴；53、第三万向轴；54、驱动离合器操作杆；55、后备离合器操作杆；56、第一输出轴；57、第二输出轴；58、第三输出轴；6、折腰转向系统；61、铰接基座；62、铰接本体；624、中心管；63、转向液压油缸；631、缸体；632、活塞杆；64、转接部；7、后备输出分动箱；8、液压提升系统；81、u形提升基座；82、提升油缸；84、上拉杆；85、下拉杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-图7所示，本发明公开的四驱四履带铰接式仿形拖拉机，包括动力系统2，前驱履带轮组系统3，后驱履带轮组系统4，变速系统5，折腰转向系统6，后备输出分动箱7，液压提升系统8和操纵系统。

其中，动力系统2的主体结构为一柴油机21，安装在拖拉机前端，该柴油机21通过螺栓固定在前驱履带轮组系统3的驱动桥上，该柴油机21的输出端朝向该拖拉机的尾部，且连接有变速系统5，柴油机21中的动力经由动力输出轴直接输送变速系统5中，在本实施例中，该变速系统5具有三种动力输出，其主要通过与第一输出轴56连接的第一万向轴51、与第二输出轴57连接的第二万向轴52、与第三输出轴58连接的第三万向轴53输出动力。其中，第一万向轴51和第二万向轴52位于变速系统5的下端，第一输出轴56的动力经由第一万向轴51传递并驱动前驱履带轮组系统3的驱动桥中间的差速器311，第二输出轴57的动力经由第二万向轴52传递并驱动后驱履带轮组系统4的驱动桥中间的差速器311（在本实施例中，前驱履带轮组系统3和后驱履带轮组系统4为模块化设计，具有完全互换性，故内部的零部件相同），第三万向轴53位于第二万向轴52的上部，第三输出轴58的动力经由第三万向轴53传递至后备输出分动箱7，经过后备输出分动箱7变速后进一步输入液压提升系统8完成提升功能。在本实施例中，变速系统5可以通过驱动离合器操作杆54控制并选择履带驱动的多种驱动方式，即前驱履带轮组系统3或后驱履带轮组系统4的单独驱动以及前驱履带轮组系统3和后驱履带轮组系统4的四驱驱动，该种选择性的驱动模式更能同时兼顾四轮驱动的大牵引力和两轮驱动的节省燃油的功能。

在位于变速系统5的后端固接有折腰转向系统6，其连接本拖拉机的前驱履带轮组系统3和后驱履带轮组系统4。

在本实施例中，折腰转向系统6包括铰接基座61和铰接本体62，均呈“c”形结构，铰接基座61的一端固接在变速系统5的后端，另一端与铰接本体62铰接；而铰接本体62的一端与铰接基座61铰接，另一端通过其上的支架固接在后驱履带轮组系统4的驱动桥上。同时，铰接基座61上设有一平台，在该平台上安装有驾驶座位。在折腰转向系统6的两侧分别对称设置有转向液压油缸63，其中，该转向液压油缸63包括缸体631和活塞杆632，缸体631与铰接基座61铰接，而活塞杆632则与铰接本体62铰接，通过控制方向盘实现两侧的转向液压油缸63不同程度的活塞杆632的输出行程，控制铰接本体62绕铰接基座61转动，由于铰接基座61与后驱履带轮组系统4固接，则后驱履带轮组系统4也会跟随转动，从而实现折腰转向功能。进一步，在本实施例中，铰接基座61中心开有通孔，而对应的铰接本体62上设置有一中心管624，从而第三万向轴53即可依次穿过铰接基座61中心开有通孔和中心管624，将动力传递至尾部的后备输出分动箱7，同时，为了实现后驱履带轮组系统4实现水平方向的上下偏摆，该中心管624向后备输出分动箱延伸的部分枢接有一转接部64，即转接部可绕中心管624转动，而转接部64与后驱履带轮组系统4固接，通过该转接部64即可实现后驱履带轮组系统4水平方向的偏摆，实现后驱履带轮组系统4的仿形功能，使机体的履带轮贴合地面，增大了机体的牵引力，实现机体平衡、稳定地在崎岖路况上运行。

在本实施例中，上述折腰转向系统6中的铰接均是采用球形铰接体，通过球形体铰接可以实现前驱履带轮组系统3和后驱履带轮组系统4之间的多方向、多角度的相对转动，从而作业在过坎、高低不平的复杂路况时，能实现履带轮组绕仿形转轴转动，保证履带稳定的倾角，从而完成机体的田间通过性，实现机体平衡、稳定地在崎岖路况上运行。

同时，在本实施例中，后备输出分动箱7固接于后驱履带轮组系统4的驱动桥的上方，变速系统5中第三输出轴58的动力经由第三万向轴53传递至后备输出分动箱7中，该后备输出分动箱7从变速系统5接入动力的主要作用是为本拖拉机后挂农机具提供动力，进一步，通过后备离合器操作杆55控制拖拉机的后备输出分动箱7中的变速箱71中是否有动力输入，同时，后备离合器操作杆55设有4个档位，可使得农机具具有3种动力输入，分别为540rad/min和720rad/min的固定转速输入以及同步拖拉机前进速度的驱动动力输入，在本实施例中，后备离合器操作杆55和驱动离合器操作杆54控制的离合器均位于变速系统5的变速箱内。

在本实施例中，前驱履带轮组系统3包括三角履带组件、前桥驱动轴38，前桥驱动轴套39，骑马紧固螺栓310以及差速器311，其中三角履带组件包括行走履带31，驱动轮32，支撑轮33，张紧轮34，轮组支架35，仿形转轴36，支撑座37。其中前驱履带轮组系统3的三角履带组件为左右对称的两套。

驱动轮32安装在行走履带31的上部空间，差速器311两端分别安装有1套前桥驱动轴38和1套前桥驱动轴套39，其中，前桥驱动轴38从前桥驱动轴套39内部通过，差速器311中的动力分别通过两端的前桥驱动轴38带动两侧的驱动轮32转动，实现履带轮组系统上部驱动。单组前驱履带轮组系统3上均设计有3套支撑轮33，3套支撑轮33等轴距安装在轮组支架35的正下端，单组前驱履带轮组系统3上均设计有2套张紧轮34，2套张紧轮34分别安装在轮组支架35的前后两端，即安装在行走履带31下部的前后两端空间内。轮组支架35通过仿形转轴36安装在支撑座37上，仿形转轴36安装在轮组支架35的正上端，支撑座37通过骑马紧固螺栓310安装在前桥驱动轴套39上。当拖拉机前进过程中遇到上坡时，通过仿形转轴36逆时针转动带动整个轮组支架35的向上倾斜，同步行走履带31向上倾斜；当拖拉机前进过程中遇到下坡时，通过仿形转轴36顺时针转动带动整个轮组支架35的向下倾斜，同步行走履带31向下倾斜，从而实现拖拉机的仿形行进过程，增大了拖拉机的牵引力、越野通过性。进一步，在本实施例中，为了保证拖拉机行进的安全性、平稳性，仿形转轴36上设置有两个角度调节杆312，该角度调节杆312向支撑座37延伸，支撑座37位于两个角度调节杆312之间，支撑座37在两个角度调节杆312之间转动从而实现了转动角度的控制限位。

在本实施例中，后驱履带轮组系统4的三角履带组件结构与前驱履带轮组系统3的三角履带组件相同，可以完全互换。

结合图6所示，液压提升系统8包括u形提升基座81、提升油缸82、上拉杆84、下拉杆85。液压提升系统8为i类三点悬挂系统，u形提升基座81安装在后备输出分动箱7上；在u形提升基座81上端的左右两侧分别安装有提升油缸82，并在u形提升基座81上端的左右两侧分别设计有上拉杆84；在u形悬挂基座81下端的左右两侧分别安装有下拉杆85，通过左右两侧的两个提升油缸82的同步升降控制左右两侧的两个上拉杆84的升降，从而控制拖拉机后面悬挂机具的升降，左右两端双向液压缸的控制能够有效保证悬挂机具的稳定性和平衡性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。